|
9:00
|
Bc.
Karel
Pecha
|
M2
|
doc. Ing. Martin Zlámal, Ph.D.
|
Separace vybraných mikropolutantů z vody s různou solností pomocí nanofiltrace
|
detail
Separace vybraných mikropolutantů z vody s různou solností pomocí nanofiltrace
Mikropolutanty, dostávající se do životního prostředí nejčastěji lidskou činností, mohou mít nežádoucí vliv na živé organismy i ve velmi malých koncentracích. Cílem této práce bylo zjistit vliv obsahu anorganických solí v roztoku na účinnost nanofiltrační separace mikropolutantů na membránovém modulu s dutými vlákny MP025 dNF40. Pro experimentální separace byly vybrány 4 mikropolutanty: sladidla Sacharin a Acesulfam-K, herbicid Glyfosát a léčivo Ibuprofen o koncentracích 150 µg l−1. Pro zvýšení solnosti roztoků se použil síran, dusičnan a chlorid sodný. Roztoky určené k separačním experimentům obsahovaly jednotlivé mikropolutanty nebo jejich směs. Roztoky mikropolutantů byly připraveny jak v čisté destilované vodě, tak s obsahem jednotlivých anorganických solí či s jejich kombinací. Průtok permeátu byl při transmembránovém tlaku 4,5 bar přibližně 40 l m−2 h−1. Účinnost separace mikropolutantů závisí na více parametrech. Obecně lze tvrdit, že účinnost separace samotných mikropolutantů byla cca 95 % a klesá s rostoucí solností roztoku. Zvýšení teploty má negativní vliv na účinnost separace především Acesulfamu-K a Glyfosátu. Nanofiltrace se jeví jako účinná metoda separace mikropolutantů, je však nezbytné zvolit vhodný způsob následného zpracování retentátu.
|
|
9:15
|
Uliana
Ovchinnikova
|
B3
|
Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.
|
Syntéza a charakterizace bifunkčního katalyzátoru pro reverzibilní palivový článek
|
detail
Syntéza a charakterizace bifunkčního katalyzátoru pro reverzibilní palivový článek
Vodík představuje dostupný způsob snížení produkce CO2 a dosažení klimatických cílů v Evropě i ve světě. Dvě základní technologie spojené s vodíkem nezatíženým produkcí CO2 jsou: i) elektrolýza voda, která umožňuje produkci vodíku z vody s využitím obnovitelných zdrojů energie a ii) palivové články, které využívají vodík k produkci elektrické energie. Reversibilní alkalický palivový článek je zařízení kombinující tyto dva procesy, čímž přináší řadu výhod, zahrnujících snížení nároků na prostor a zjednodušení konstrukce sdílením části podpůrných zařízení. Kombinované zařízení však musí využívat bifunkční katalyzátory, které musí dle zvoleného pracovního režimu katalyzovat rozdílné reakce. Tato práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci bifunkčních katalyzátorů na bázi spinelových oxidů Ni a Co, které budou katalyticky aktivní pro reakce redukce a vývoje kyslíku. Všechny katalyzátory byly připravené metodou srážení. Morfologie a složení katalyzátorů byly studovány pomocí metod SEM-EDS, XRF a XRD. Elektrochemické vlastnosti byly stanoveny pomocí lineární voltametrie na rotační diskové elektrodě a elektrochemické impedanční spektroskopie v 0,1 M KOH při 30 °C. Výsledky ukazují, že přídavek Ni do katalyzátorů zlepšuje katalytickou aktivitu pro reakce redukce a vývoje kyslíku.
|
|
9:30
|
Bc.
Daniela
Mauci
|
M2
|
doc. Ing. Miloslav Lhotka, Ph.D.
|
Zjištění příčin pulsace rozkladného reaktoru při výrobě dusičnanu vápenatého
|
detail
Zjištění příčin pulsace rozkladného reaktoru při výrobě dusičnanu vápenatého
Dusičnan vápenatý je bezbarvá krystalická látka dobře rozpustná ve vodě, běžně se vyskytující ve formě tetrahydrátu, která je využívána především jako hnojivo. Jeho výroba spočívá v reakci kusového vápence s kyselinou dusičnou. V našem případě se jako reaktor využívá oválná nádoba s kónickým dnem o objemu cca 11 m3, do jejíž spodní části je přiváděna kyselina dusičná o koncentraci cca. 60 hm. %, zatímco do její vrchní části je kontinuálně přidáván kusový vápenec. Produktem této neutralizační reakce je vodný roztok dusičnanu vápenatého, který obsahuje přibližně 4 hm. % nezreagované kyseliny dusičné, a dále plynné produkty, oxid uhličitý a oxidy dusíku. Při zvýšení rychlosti čerpání kyseliny dusičné do reaktoru, a tedy zvýšení produkce výroby, dochází k pulsaci reaktoru. Ta se projevuje nárazovým výronem plynů z reaktoru v pravidelných intervalech. Tento jev způsobuje zahlcení odtahového ventilátoru a nekontrolovaný únik vznikajících plynů do okolí. Laboratorní experimenty ukázaly, že příčinou pulsace je vytvoření málo propustné vápencové vrstvy, což vede k akumulaci plynu a následnému vzniku pulzu. Na základě tohoto zjištění bylo navrženo využití jednoduchých vestaveb do reaktoru, které usnadňují odvod plynu z reakční zóny.
|
|
9:45
|
Jan
Heřmánek
|
B3
|
doc. Dr. Ing. Vlastimil Fíla
|
Membrány na bázi polyimidů pro separaci směsi CO2/CH4.
|
detail
Membrány na bázi polyimidů pro separaci směsi CO2/CH4.
Standardní metody separace plynů jsou obecně energeticky a také ekologicky náročné procesy, tudíž se v současné době hledají jejich možné alternativy. Jednou z možností je použití membránové separace, která je šetrná k životnímu prostředí s ohledem na nižší spotřebu energie a zanedbatelnou spotřebu chemikálií. Tato technologie nachází využití například při zpracování bioplynu na biometan a odstraňování CO2 ze zemního plynu. Jednou zkoumanou skupinou materiálů pro výrobu membrán jsou polyimidy, kvůli jejich dobrým separačním vlastnostem (tj. selektivita a permeabilita). Vlastnosti samotných polyimidů však dosud nedosahují takových parametrů, aby mohly plně nahradit standardní technologie. Z tohoto důvodu se polyimidy používají jako součást membrán se smíšenou matricí (MMM). Nově se také zkoumá vliv tepelné úpravy na separační vlastnosti membrán, přičemž dosavadní výsledky vypadají slibně. Tato práce se zaměřuje na polymery 6FDA-DAM a 6FDA-BisP. Membrány z těchto polymerů byly připraveny metodou lití 0,7-4 % roztoků polymeru v CHCl3. Charakterizace membrán byla provedena pomocí metod FTIR, TGA a permeačních měření dvousložkové směsi CO2/CH4 v poměrech 3:1, 1:1 a 1:3 a o tlacích 2, 4, 6 a 8 bar.
|
|
10:00
|
Anežka
Karafiátová
|
B3
|
Ing. Michal Baudys, Ph.D.
|
Fotokatalytická oxidace acetaldehydu na nanostrukturovaných vrstvách TiO2
|
detail
Fotokatalytická oxidace acetaldehydu na nanostrukturovaných vrstvách TiO2
Práce se zabývá charakterizací fotokatalytických vlastností nanostrukturovaných TiO2 vrstev při odbourávání těkavých organických látek (VOC) ze vzduchu. Byl zkoumán vliv tloušťky vrstvy, průtoku testovacího plynu a intenzity UV záření na konverzi modelového polutantu acetaldehydu. Experimenty byly prováděny v průtočném fotoreaktoru dle standardu ISO 22197-2 a koncentrace acetaldehydu na výstupu byla měřena plynovým chromatografem. Byly zkoumány nanočásticové a nanotrubicové vrstvy TiO2 (TiO2 NT), přičemž TiO2 NT vrstvy se jeví jako vhodnější pro další aplikace z důvodu lepší mechanické odolnosti. Bylo zjištěno, že konverze acetaldehydu se zvyšuje s rostoucí tloušťkou TiO2 NT vrstvy až do 4 μm (60 %). S dalším nárůstem tloušťky nedochází ke zvyšování konverze. Při zkoumání vlivu průtoku testovacího plynu rychlost odbourávání postupně narůstá (0,25 µmol cm-2 h-1) až do průtoku 5 l min-1, s dalším zvýšením průtoku se rychlost odbourávání acetaldehydu nemění.
|
|
10:15
|
Bc
Jakub
Štěpánek
|
M1
|
Ing. Šárka Paušová, Ph.D.
|
Příprava tenkých vrstev směsných oxidů železa a mědi pro potenciální fotoelektrochemické využití
|
detail
Příprava tenkých vrstev směsných oxidů železa a mědi pro potenciální fotoelektrochemické využití
Vodík produkovaný pomocí světlem podpořené elektrolýzy vody se jeví atraktivním médiem pro uchování energie. Vývoj fotokatod s vysokými fotoproudy je proto zásadní pro konstrukci efektivních dvou-elektrodových fotoelektrochemických cel. V tomto ohledu spinel CuFe2O4 a delafossit CuFeO2 představují potenciálně účinné fotokatody, neboť jde o polovodiče typu p. Jejich další výhodou je zároveň relativně nízká cena při současně vyšší odolnosti vůči fotodegradaci. Avšak hlavním problémem ztěžující studium těchto materiálů spočívá v přípravě tenkých vrstev s dostatečnou homogenitou a fázovou čistotou na vodivém substrátu. V této práci se zaměřuji na dvoukrokovou přípravu spinelu a delafossitu metodou sprejové pyrolýzy následovanou kalcinací v definované atmosféře. Volba vhodných prekursorů, jejich koncentrací (za dostatečné stability těchto roztoků) a dále vlastní metoda nanesení na substrát se ukázaly být stěžejními parametry při snaze získat vrstvy vhodné k dalšímu studiu. Mimo jiné velkým omezením je limitní teplota, které můžeme vystavit vodivé substráty bez ztráty jejich vodivosti. Cílem této práce je vyvinout metodu přípravy tenkých vrstev spinelu a delafossitu na vodivých FTO substrátech při teplotách nepřekračujících 750°C.
|
|
10:30
|
Bc.
Jana
Volák
|
M1
|
Ing. Šárka Paušová, Ph.D.
|
Příprava fotokatalyticky aktivních oxyhalogenidů bismutu pro využití při čištění vody
|
detail
Příprava fotokatalyticky aktivních oxyhalogenidů bismutu pro využití při čištění vody
Heterogenní fotokatalýza se jeví jako slibná metoda pro odstraňování perzistentních organických látek z odpadních a pitných vod. Nejčastěji používaným fotokatalyzátorem je oxid titaničitý (TiO2). Jednou z nevýhod je, že pro jeho aktivaci je potřeba ultrafialové záření. Pro průmyslové aplikace je důležité syntetizovat fotokatalyzátory, které budou aktivní v oblasti viditelného světla. Oxyhalogenidy bismutu BiOX (X=Cl, Br, I) patří mezi v současné době hojně studované fotokatalyzátory a jejich velkou výhodou je chemická stabilita, netoxicita a odolnost proti korozi. BiOX má různou šířku zakázaného pásu v závislosti na halogenidu přítomném v molekule, což umožňuje jejich fotokatalytickou aktivitu i ve viditelném světle (BiOBr a BiOI). BiOX lze syntetizovat různými metodami (hydrolýza, sprejová pyrolýza, solvotermální syntéza atd.).
Tato práce je zaměřena na přípravu BiOX pomocí hydrolýzy, hydrotermální a solvotermální (v ethylenglykolu) syntézy. Fotokatalytická aktivita byla stanovována pomocí odbourávání modelového polutantu, herbicidu monuronu, při ozařování UV či viditelným zářením. Fotokatalytická účinnost připravených materiálů byla porovnána s komerčně dostupným TiO2 fotokatalyzátorem.
|
